JPH03292752A - パターン欠陥検査装置 - Google Patents
パターン欠陥検査装置Info
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- JPH03292752A JPH03292752A JP2094701A JP9470190A JPH03292752A JP H03292752 A JPH03292752 A JP H03292752A JP 2094701 A JP2094701 A JP 2094701A JP 9470190 A JP9470190 A JP 9470190A JP H03292752 A JPH03292752 A JP H03292752A
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- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はパターンが形成された被検査体の欠陥を判定す
るパターン欠陥検査装置に関する。
るパターン欠陥検査装置に関する。
(従来の技術)
第17図はパターン欠陥検査装置の構成図である。XY
ステージ1上には被検査体2か載置されている。この被
検査体2は半導体マスクのパターンが形成されている。
ステージ1上には被検査体2か載置されている。この被
検査体2は半導体マスクのパターンが形成されている。
XYステージ1の上方には例えば固体撮像素子から成る
センサ3か配置されている。このセンサ3は被検査体2
を撮像してその濃淡画像信号を出力する。この画像信号
はA/D変換回路4によりディジタル変換されて微分回
路5及び比較回路6に送られる。一方、設計データから
求められる半導体マスクパターンの設計画像データか濃
淡変換回路7に人力される。ここで、設計画像データは
白及び黒の2値レベルとなっている。濃淡変換回路7は
設計画像データをセンサ3等の特性に合わせたはけ関数
(インパルス応答)により濃淡レベルの参照画像データ
に変換する。
センサ3か配置されている。このセンサ3は被検査体2
を撮像してその濃淡画像信号を出力する。この画像信号
はA/D変換回路4によりディジタル変換されて微分回
路5及び比較回路6に送られる。一方、設計データから
求められる半導体マスクパターンの設計画像データか濃
淡変換回路7に人力される。ここで、設計画像データは
白及び黒の2値レベルとなっている。濃淡変換回路7は
設計画像データをセンサ3等の特性に合わせたはけ関数
(インパルス応答)により濃淡レベルの参照画像データ
に変換する。
この参照画像データは微分回路8及び比較回路6に送ら
れる。なお、前記XY子テーブルはレーザ測長装置9に
よりXY位置が測定され、このXY位置が比較回路6及
び10に送られている。
れる。なお、前記XY子テーブルはレーザ測長装置9に
よりXY位置が測定され、このXY位置が比較回路6及
び10に送られている。
前記各微分回路5,8はそれぞれ画像データをX及びY
方向において微分処理する機能を有するもので、このう
ち微分回路5は検査画像データをX及びY方向において
微分処理し、微分回路8は参照画像データをX及びY方
向において微分処理する。これら微分処理された各画像
データは共に比較回路10に送られる。
方向において微分処理する機能を有するもので、このう
ち微分回路5は検査画像データをX及びY方向において
微分処理し、微分回路8は参照画像データをX及びY方
向において微分処理する。これら微分処理された各画像
データは共に比較回路10に送られる。
この比較回路10はレーザ測長装置9からのXY位置に
従って微分処理された検査画像データと参照画像データ
とを比較して濃淡レベルの差を求める。この場合、濃淡
レベルの比較は微分処理の各方向X、Yの各画像データ
ごとでかつ各画素ごとに行われる。この比較回路10の
比較結果は最大値検出回路11に送られ、この最大値検
出回路11は各画像データの濃淡レベル差の絶対値のう
ち大きい値の濃淡レベル差を検出して判定回路12に送
る。この判定回路12は濃淡レベル差と予め設定された
閾値S1とを比較し、濃淡レベル差が閾値S1よりも大
きければ欠陥と判定する。
従って微分処理された検査画像データと参照画像データ
とを比較して濃淡レベルの差を求める。この場合、濃淡
レベルの比較は微分処理の各方向X、Yの各画像データ
ごとでかつ各画素ごとに行われる。この比較回路10の
比較結果は最大値検出回路11に送られ、この最大値検
出回路11は各画像データの濃淡レベル差の絶対値のう
ち大きい値の濃淡レベル差を検出して判定回路12に送
る。この判定回路12は濃淡レベル差と予め設定された
閾値S1とを比較し、濃淡レベル差が閾値S1よりも大
きければ欠陥と判定する。
一方、比較回路6はレーザ測長装置9からのXY位置に
従って微分処理される前の検査画像データと参照画像デ
ータとを直接比較して濃淡レベル差を判定回路13に送
る。この判定回路13は濃淡レベル差と予め設定された
閾値S2とを比較し、濃淡レベル差か閾値S2よりも大
きければ欠陥と判定する。
従って微分処理される前の検査画像データと参照画像デ
ータとを直接比較して濃淡レベル差を判定回路13に送
る。この判定回路13は濃淡レベル差と予め設定された
閾値S2とを比較し、濃淡レベル差か閾値S2よりも大
きければ欠陥と判定する。
ところが、上記装置ではそれぞれ微分処理した参照画像
データと検査画像データとを比較する際に1画素程度の
位置ずれが生じている。この位置ずれはA /”D変換
回路4においてディジタル変換する際のサンプリング誤
差や半導体ウエノ\のパターンの描画精度、半導体ウェ
ハのパターンの現像プロセスにおいて生じる誤差による
。この位置ずれは欠陥検査において補正されず、この位
置ずれが欠陥として判定される。例えば、半導体ウエノ
1のパターンのエツジやコーナにおいて位置ずれが生じ
やすく、これらエツジやコーナの部分が欠陥として判定
される。
データと検査画像データとを比較する際に1画素程度の
位置ずれが生じている。この位置ずれはA /”D変換
回路4においてディジタル変換する際のサンプリング誤
差や半導体ウエノ\のパターンの描画精度、半導体ウェ
ハのパターンの現像プロセスにおいて生じる誤差による
。この位置ずれは欠陥検査において補正されず、この位
置ずれが欠陥として判定される。例えば、半導体ウエノ
1のパターンのエツジやコーナにおいて位置ずれが生じ
やすく、これらエツジやコーナの部分が欠陥として判定
される。
(発明か解決しようとする課題)
以上のように参照画像データと検査画像データとの比較
において位置ずれが生し、正常パターン部分を欠陥とし
て検出している。
において位置ずれが生し、正常パターン部分を欠陥とし
て検出している。
そこで本発明は、参照画像データと検査画像データとに
位置ずれか生していても確実に欠陥のみを判定できる信
頼性を向上させたパターン欠陥検査装置を提供すること
を目的とする。
位置ずれか生していても確実に欠陥のみを判定できる信
頼性を向上させたパターン欠陥検査装置を提供すること
を目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、被検査体を撮像する撮像装置と、この撮像装
置の撮像により得られる検査画像データを少なくとも2
方向で微分処理する第1微分処理手段と、被検査体に対
する参照画像データを第1微分処理手段と同一の少なく
とも2方向で微分処理する第2微分処理手段と、この第
2微分処理手段の各微分処理画像データのうち最も微分
値の小さい微分処理画像データの微分方向を検出し、か
つこの微分方向となる第1微分処理手段の微分処理画像
データを選択する選択手段と、この選択手段により選択
された微分処理画像データと閾値とを比較して欠陥を判
定する判定手段とを備えて上記目的を達成しようとする
パターン欠陥検査装置である。
置の撮像により得られる検査画像データを少なくとも2
方向で微分処理する第1微分処理手段と、被検査体に対
する参照画像データを第1微分処理手段と同一の少なく
とも2方向で微分処理する第2微分処理手段と、この第
2微分処理手段の各微分処理画像データのうち最も微分
値の小さい微分処理画像データの微分方向を検出し、か
つこの微分方向となる第1微分処理手段の微分処理画像
データを選択する選択手段と、この選択手段により選択
された微分処理画像データと閾値とを比較して欠陥を判
定する判定手段とを備えて上記目的を達成しようとする
パターン欠陥検査装置である。
(作用)
このような手段を備えたことにより、撮像装置の撮像に
より得られる検査画像データが第1微分処理手段により
少なくとも2方向で微分処理され、参照画像データか第
2微分処理手段により第1@分処理手段と同一方向で微
分処理される。そして、第2微分処理手段の各微分処理
画像データのうち最も微分値の小さい微分処理画像デー
タの微分方向が検出され、かつ同微分方向の第1微分処
理手段の微分処理画像データか選択され、この微分処理
画像データと閾値とが比較されて欠陥が判定される。
より得られる検査画像データが第1微分処理手段により
少なくとも2方向で微分処理され、参照画像データか第
2微分処理手段により第1@分処理手段と同一方向で微
分処理される。そして、第2微分処理手段の各微分処理
画像データのうち最も微分値の小さい微分処理画像デー
タの微分方向が検出され、かつ同微分方向の第1微分処
理手段の微分処理画像データか選択され、この微分処理
画像データと閾値とが比較されて欠陥が判定される。
(実施例)
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第16図と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。
る。なお、第16図と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。
第1図はパターン欠陥検査装置の構成図である。
A/D変換回路4には第1微分処理回路20か接続され
、又濃淡変換回路7には第2微分処理回路21が接続さ
れている。これら第1及び第2微分処理回路20.21
はそれぞれXY力方向び±450方向で各微分処理する
機能を持ったもので、第2図〜第5図に示す各空間微分
オペレータを有している。これら空間微分オペレータの
うち第2図はX方向の空間微分オペレータ、第3図はY
方向の空間微分オペレータ、第4図は+45″方向の空
間微分オペレータ、第5図は一45°方向の空間微分オ
ペレータである。これら第1及び第2微分処理回路20
.21の各微分処理画像データは選択回路22に送られ
ている。
、又濃淡変換回路7には第2微分処理回路21が接続さ
れている。これら第1及び第2微分処理回路20.21
はそれぞれXY力方向び±450方向で各微分処理する
機能を持ったもので、第2図〜第5図に示す各空間微分
オペレータを有している。これら空間微分オペレータの
うち第2図はX方向の空間微分オペレータ、第3図はY
方向の空間微分オペレータ、第4図は+45″方向の空
間微分オペレータ、第5図は一45°方向の空間微分オ
ペレータである。これら第1及び第2微分処理回路20
.21の各微分処理画像データは選択回路22に送られ
ている。
この選択回路22は、第2微分処理回路21の各微分処
理画像データのうち絶対値で最も微分値の小さい微分処
理画像データの微分方向を検出し、かつこの微分方向と
同一方向となる第1微分処理回路20の微分処理画像デ
ータを選択する機能を有するものである。具体的には最
小微分値検出回路23及びセレクタ24から構成されて
いる。最小微分値検出回路23は第2微分処理回路21
の各微分処理画像データのうち絶対値で最も微分値の小
さい微分処理画像データの微分方向を検出する機能を有
している。又、セレクタ24は第1微分処理回路20の
各微分処理画像データのうち最小微分値検出回路23に
より検出された微分方向となる微分処理画像データを選
択する機能を有している。このセレクタ24により選択
された微分処理画像データは判定回路25に送られてい
る。
理画像データのうち絶対値で最も微分値の小さい微分処
理画像データの微分方向を検出し、かつこの微分方向と
同一方向となる第1微分処理回路20の微分処理画像デ
ータを選択する機能を有するものである。具体的には最
小微分値検出回路23及びセレクタ24から構成されて
いる。最小微分値検出回路23は第2微分処理回路21
の各微分処理画像データのうち絶対値で最も微分値の小
さい微分処理画像データの微分方向を検出する機能を有
している。又、セレクタ24は第1微分処理回路20の
各微分処理画像データのうち最小微分値検出回路23に
より検出された微分方向となる微分処理画像データを選
択する機能を有している。このセレクタ24により選択
された微分処理画像データは判定回路25に送られてい
る。
この判定回路25はセレクタ24により選択された微分
処理画像データと閾値S10とを比較し、閾値S10よ
りも濃淡レベルが高い部分を欠陥として判定する機能を
有するものである。
処理画像データと閾値S10とを比較し、閾値S10よ
りも濃淡レベルが高い部分を欠陥として判定する機能を
有するものである。
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。
。
濃淡変換回路7から出力される参照画像データは第6図
に示すように中央で黒レベルと白レベルとに2分された
パターンとなっている。この参照画像データは第2微分
処理回路21に送られる。
に示すように中央で黒レベルと白レベルとに2分された
パターンとなっている。この参照画像データは第2微分
処理回路21に送られる。
この第2微分処理回路21は第2図〜第5図に示す各空
間微分オペレータによりXY力方向び±45°方向で参
照画像データを微分処理する。第7図はX方向の微分処
理画像データであり、第8図はY方向の微分処理画像デ
ータである。この場合、参照画像データのパターンはY
方向に延びているので、Y方向の微分処理画像データは
その値がほぼ零となっている。又、第9図は+45″方
向の微分処理画像データであり、第10図は一45°方
向の微分処理画像データである。これら微分処理画像デ
ータは最小微分値検出回路23に送られる。
間微分オペレータによりXY力方向び±45°方向で参
照画像データを微分処理する。第7図はX方向の微分処
理画像データであり、第8図はY方向の微分処理画像デ
ータである。この場合、参照画像データのパターンはY
方向に延びているので、Y方向の微分処理画像データは
その値がほぼ零となっている。又、第9図は+45″方
向の微分処理画像データであり、第10図は一45°方
向の微分処理画像データである。これら微分処理画像デ
ータは最小微分値検出回路23に送られる。
この最小微分値検出回路23は、第2微分処理回路21
の各微分処理画像データのうち絶対値で最も微分値の小
さい微分処理画像データ、つまり第8図に示す微分処理
画像データの微分方向であるY方向を検出する。
の各微分処理画像データのうち絶対値で最も微分値の小
さい微分処理画像データ、つまり第8図に示す微分処理
画像データの微分方向であるY方向を検出する。
一方、検査画像データは第1微分処理回路2゜に送られ
る。ここで、検査画像データは第11図に示すように参
照画像データのパターンとの位置ずれHが生していると
ともに欠陥Gがある。第1微分処理回路20は第2図〜
第5図に示す各空間微分オペレータによりXY力方向び
±45″方向で検査画像データを微分処理する。第12
図はX方向の微分処理画像データであり、第13図はY
方向の微分処理画像データ、又、第14図は+45″方
向の微分処理画像データであり、第15図は一456方
向の微分処理画像データである。
る。ここで、検査画像データは第11図に示すように参
照画像データのパターンとの位置ずれHが生していると
ともに欠陥Gがある。第1微分処理回路20は第2図〜
第5図に示す各空間微分オペレータによりXY力方向び
±45″方向で検査画像データを微分処理する。第12
図はX方向の微分処理画像データであり、第13図はY
方向の微分処理画像データ、又、第14図は+45″方
向の微分処理画像データであり、第15図は一456方
向の微分処理画像データである。
以上の各微分処理か行われると、セレクタ24は最小微
分値検出回路23からY方向の微分方向を受け、第1微
分処理回路20の各微分処理画像データのうちY方向で
微分処理された第13図に示す微分処理画像データを選
択し、判定回路25に送る。
分値検出回路23からY方向の微分方向を受け、第1微
分処理回路20の各微分処理画像データのうちY方向で
微分処理された第13図に示す微分処理画像データを選
択し、判定回路25に送る。
この判定回路25はセレクタ24からの微分処理画像デ
ータと閾値510とを比較し、閾値S 10よりも濃淡
レベルが高い部分G、、G2を欠陥として判定する。な
お、これら欠陥部分Gユ、G2の位置は画素位置から検
出される。
ータと閾値510とを比較し、閾値S 10よりも濃淡
レベルが高い部分G、、G2を欠陥として判定する。な
お、これら欠陥部分Gユ、G2の位置は画素位置から検
出される。
ところで、参照画像データのパターンが第16図に示す
ように+45″方向で白レベルと黒レベルとに2分され
ていれば、第2微分処理回路8での微分処理結果は、+
45°方向で微分処理した微分処理画像データの微分値
の絶対値が最も小さい値となる。従って、かかる参照画
像データでは、セレクタ24において+45°方向で微
分処理した微分処理画像データが選択される。
ように+45″方向で白レベルと黒レベルとに2分され
ていれば、第2微分処理回路8での微分処理結果は、+
45°方向で微分処理した微分処理画像データの微分値
の絶対値が最も小さい値となる。従って、かかる参照画
像データでは、セレクタ24において+45°方向で微
分処理した微分処理画像データが選択される。
このように上記一実施例においては、検査画像データを
第1微分処理回路5によりXY及び±450方向で微分
処理するとともに参照画像データを第2微分処理回路8
によりXY及び±45″方向で微分処理し、参照画像デ
ータの各微分処理画像データのうち最も微分値の小さい
微分処理画像データの微分方向を検出して同微分方向の
検査画像データの微分処理画像データを選択し、この微
分処理画像データと閾値510とを比較して欠陥を判定
するようにしたので、参照画像データの最も微分値の小
さい微分処理画像データはその微分値が零となり、同微
分方向で検査画像データを微分処理すれば欠陥部分のみ
が現れる。従って、参照画像データのパターンと検査画
像データのパターンとがずれていても、このずれによる
誤欠陥となる濃淡レベルを低減又は全く無くすことがで
きて確実に欠陥のみを検出できる。
第1微分処理回路5によりXY及び±450方向で微分
処理するとともに参照画像データを第2微分処理回路8
によりXY及び±45″方向で微分処理し、参照画像デ
ータの各微分処理画像データのうち最も微分値の小さい
微分処理画像データの微分方向を検出して同微分方向の
検査画像データの微分処理画像データを選択し、この微
分処理画像データと閾値510とを比較して欠陥を判定
するようにしたので、参照画像データの最も微分値の小
さい微分処理画像データはその微分値が零となり、同微
分方向で検査画像データを微分処理すれば欠陥部分のみ
が現れる。従って、参照画像データのパターンと検査画
像データのパターンとがずれていても、このずれによる
誤欠陥となる濃淡レベルを低減又は全く無くすことがで
きて確実に欠陥のみを検出できる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、被
検査体は半導体マスクのパターンに限ることはない。又
、各微分処理回路20,21の各微分方向は被検査体の
パターンに合わせて任意に設定してよい。
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、被
検査体は半導体マスクのパターンに限ることはない。又
、各微分処理回路20,21の各微分方向は被検査体の
パターンに合わせて任意に設定してよい。
[発明の効果]
以上詳記したように本発明によれば、参照画像データと
検査画像データとにずれが生じていても確実に欠陥のみ
を判定できる信頼性を向上させたパターン欠陥検査装置
を提供できる。
検査画像データとにずれが生じていても確実に欠陥のみ
を判定できる信頼性を向上させたパターン欠陥検査装置
を提供できる。
第1図乃至第15図は本発明に係わるパターン欠陥検査
装置の一実施例を説明するための図であって、第1図は
構成図、第2図乃至第5図は空間微分パターンの模式図
、第6図は参照画像データの模式図、第7図乃至第10
図は第2微分処理回路の微分処理画像データを示す模式
図、第11図は検査画像データを示す模式図、第12図
乃至第15図は第1微分処理回路の微分処理画像データ
を示す模式図、第16図は他の参照画像データを示す模
式図、第17図は従来装置の構成図である。 1・・・XY子テーブル2・・・被検査体、3・・・セ
ンサ、4・・・A/D変換回路、7・・・濃淡変換回路
、20・・・第1微分処理回路、21・・・第2微分処
理回路、22・・・選択回路、23・・・最小微分値検
出回路、24・・・セレクタ、25・・・判定回路。 剣 2 図 前 3 N 第 4 F暑 第 5 「)
装置の一実施例を説明するための図であって、第1図は
構成図、第2図乃至第5図は空間微分パターンの模式図
、第6図は参照画像データの模式図、第7図乃至第10
図は第2微分処理回路の微分処理画像データを示す模式
図、第11図は検査画像データを示す模式図、第12図
乃至第15図は第1微分処理回路の微分処理画像データ
を示す模式図、第16図は他の参照画像データを示す模
式図、第17図は従来装置の構成図である。 1・・・XY子テーブル2・・・被検査体、3・・・セ
ンサ、4・・・A/D変換回路、7・・・濃淡変換回路
、20・・・第1微分処理回路、21・・・第2微分処
理回路、22・・・選択回路、23・・・最小微分値検
出回路、24・・・セレクタ、25・・・判定回路。 剣 2 図 前 3 N 第 4 F暑 第 5 「)
Claims (1)
- 被検査体を撮像する撮像装置と、この撮像装置の撮像
により得られる検査画像データを少なくとも2方向で微
分処理する第1微分処理手段と、前記被検査体に対する
参照画像データを前記第1微分処理手段と同一の少なく
とも2方向で微分処理する第2微分処理手段と、この第
2微分処理手段の各微分処理画像データのうち最も微分
値の小さい微分処理画像データの微分方向を検出し、か
つこの微分方向となる前記第1微分処理手段の微分処理
画像データを選択する選択手段と、この選択手段により
選択された微分処理画像データと閾値とを比較して欠陥
を判定する判定手段とを具備したことを特徴とするパタ
ーン欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2094701A JPH0722173B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | パターン欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2094701A JPH0722173B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | パターン欠陥検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03292752A true JPH03292752A (ja) | 1991-12-24 |
JPH0722173B2 JPH0722173B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14117480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2094701A Expired - Fee Related JPH0722173B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | パターン欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0722173B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5574800A (en) * | 1993-08-24 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern defect inspection method and apparatus |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP2094701A patent/JPH0722173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5574800A (en) * | 1993-08-24 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern defect inspection method and apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0722173B2 (ja) | 1995-03-08 |
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